当前第四纪研究的进展和任务——ⅩⅢ届INQUA大会报告集锦第一部分全球环境变化INQUA对全球变化研究的贡献:研究现状

过去五年间,INQUA成员对参加全球变化研究的呼吁做出了积极的响应。全球变化研究旨在理解地球岩石圈与生物圈相互作用的动力学过程。通过运用不同学科对全球不同地区进行研究,INQUA目前正成为IGBP计划的主要参与者,因为不同学科间的交叉有助于我们完整地理解第四纪时期全球水分平衡、气候波动、大气成分、大洋环流和生物过程间的相互关系。     

黄土古气候变化趋势与青藏高原隆升关系初探

粒度和磁化率是两个研究黄土古气候最常用的古环境变化指示参数,它们随着黄土古土壤地层变化而出现峰和谷的对应已经被证明是反映了天文轨道要素的周期变化。文章试图忽略这些受控于轨道要素的气候周期变化,而主要侧重考察黄土地层这两个参数的平均值(或背景值)所反映的长期变化趋势。对兰州九州台黄土进行了系统采样和测量,发现兰州九州台黄土剖面粒度和磁化率曲线显示出两个明显的趋势,粒度从剖面底部向上有明显逐渐变粗趋势,指示着冬季风增强,与此同时,磁化率自下而上却逐渐增大,指示着夏季风增强的趋势。与黄土高原其他黄土剖面磁化率和粒度曲线对比发现,这是两个普遍存在的趋势。地理位置靠近青藏高原的剖面,这两个增大的趋势更明显。冬、夏季风同时逐渐增强是海陆热力差异增大所引起,反映了青藏高原第四纪时期的逐渐不断的隆升过程。因此,根据粒度和磁化率曲线变化趋势线的变化特点可以帮助分析和反推第四纪以来青藏高原隆升的过程。兰州九州台以及黄土高原各剖面粒度和磁化率曲线的线性变化趋势则可能指示着第四纪以来青藏高原是逐渐均匀缓慢的变化过程。我们对22Ma以来风积地层记录的变化趋势也做了分析。前人过去普遍认识的第四纪以来跳跃式或间歇式剧烈隆升在我们的数据中没有得到反映。黄土高原西部西宁、兰州、靖远等剖面磁化率显著的增长趋势可能与青藏高原隆升到一定高度后高原季风加强所致。     

武都黄土剖面稀土元素研究

武都剖面晚更新世以来黄土的稀土元素地球化学分析结果表明，轻重稀土元素具有比黄土高原其他地区较强烈的分异作用，而这种强烈的分异作用，与其较高的粘土矿物含量及其吸附作用相关；另一方面，武都稀土元素具有与其他地区黄土相似的稀土分布模式；反映沉积物来源的特征参数显示，武都黄土与黄土高原典型剖面十分一致，故具相同来源。     

中国第四纪黄土环境磁学研究进展

中国黄土分布广泛、沉积连续性好,是进行磁性地层研究和重建古环境、恢复古气候的理想材料。中国黄土高原黄土—古土壤序列的环境岩石磁学性质详细地记录了2.5 Ma BP以来古气候和古环境变化的信息,尤其是黄土和古土壤的磁化率作为很好的气候代用指标已得到广泛应用。古土壤磁化率增强成因机制一直在争论中,其中,与气候变化关系密切的成壤作用对古土壤磁化率增强起主导作用的观点已被普遍接受,目前利用不同方法建立了磁化率气候转换函数,从而使重建古降水量和古温度成为可能。     

西沙礁相第四纪地层初步研究

本文根据西沙三个全取芯钻孔的纵向序列,结合部分年代学数据,开展了岩石地层学、生物地层学、碳、氧稳定同位素和地球化学地层学研究,对西沙礁相第四纪地层进行了划分。整个第四系称西沙群,下更新统称永兴组,中更新统称琛航组,上更新统仍沿用石岛组,全新统称为西沙洲组。这一新的系统划分,对海陆第四纪地层间的互相对比提供了一定的依据。     

洛川黄土剖面粘土矿物的研究及古环境

洛川位于西安以北约200km处, 该区自第三纪以来长期稳定, 遭受剥蚀, 基岩盆地。上新世后期开始堆积不厚的红粘土。上新世末或更新世初, 形成平缓的以来, 盆地连续接受黄土堆积, 黄土层厚135m大约距今2.4Ma左右, 并且发育了典型的黄土源地貌景观。     

A PRELIMINARY STUDY ON THE CHEMICAL AND MINERALOGICAL COMPOSITION OF LOESS.

In general, geologically speaking, it has been noted that if the formation of coal took place during the Permo-Carboniferous period, its volatile matter will al ways be less than 30％ when analized, and the contrary is usually the case for coal created during the Tertiary and Jurassic, these having more than 40％.     

有机蛭石的制备及其层间插层剂排布模式研究

对新疆尉犁蛭石进行钠化改型后用系列烷基季铵盐进行了有机插层处理,利用XRD对样品进行表征.结合季铵盐阳离子的理论几何尺寸,研究了季铵盐阳离子在蛭石晶层的结构和排布方式.结果表明,不同链长烷基季铵盐阳离子在蛭石晶层排列方式的演化途径不同,季铵盐用量和季铵盐阳离子的性质能影响季铵盐阳离子在蛭石晶层的排布方式.当季铵盐用量较低时,季铵盐阳离子在蛭石晶层形成平卧排列,当季铵盐用量较高时,季铵盐阳离子在蛭石晶层形成倾斜排列,且直链烷基越长,季铵盐阳离子在蛭石晶层间越易形成倾斜排列.     

考虑颗粒破碎的冻结砂土非线性本构模型研究

颗粒破碎是粒状材料在高应力状态下的一种基本现象。为了研究冻结砂土中颗粒破碎对应力应变关系的影响,将冻结砂土视为复合颗粒材料,忽略冰的压融,考虑内摩擦角随应力状态的变化,构建一个适用于冻结砂土的考虑颗粒破碎的非线性本构模型。构建过程分为三步,首先是基于三轴剪切前后颗粒分析对冻结砂土颗粒破碎模式和产生机理进行探讨;其次是基于考虑颗粒破碎的能量平衡方程,对冻土在三轴剪切试验过程中的颗粒破碎耗能进行分析,结果表明颗粒破碎耗能随轴向应变呈双曲线变化趋势;最后应用考虑颗粒破碎的剪胀方程修正沈珠江三参数非线性模型中的体积切线模量ν_t,得到一个考虑颗粒破碎的非线性本构模型,模型参数可以通过单轴压缩试验和常规三轴试验确定。将原模型和修正后模型的计算结果与控制温度为-6℃,围压为1 MPa、4 MPa、6 MPa、8 MPa和10 MPa时冻结砂土的试验结果进行对比,结果表明该模型能够较好的模拟冻结砂土从低围压到高围压的应变软化特征与剪胀特征。      

河流沉积分析在浅覆盖第四纪填图中的应用——以内蒙古河套地区1:50000填图试点为例

随着国家大比例尺地质调查（1:50000）向特殊地质地貌区的开展,已有第四纪填图方法已不能满足覆盖区填图的实际需求,地质工作者面临着第四纪大比例尺填图“填什么、如何填”的问题。选取典型覆盖区——河套平原为研究区,以河流沉积理论为指导,通过钻孔揭露方法,建立了全新世以来的河流沉积体系,并以此作为区域地质图骨架,提出了河道亚相、堤坝亚相、泛滥平原亚相的填图单元,应用“逐步逼近原则”确定地质界线,划分出区内三期河道及其相应的沉积体系,解决了覆盖区第四纪地质调查中填图单元稀少,地质图表达单调的问题,为覆盖区第四纪地质调查提供了一套可行方案。